Frage zu Bewegungsgeschwindigkeiten der Planeten

  • Hallo,


    laut Kepler bewegen sich die Planeten langsamer über den Sternenhimmel, je weiter sie entfernt sind. Das ist auch nachvollziehbar, weil die Bahnen auch mit größerer Entfernung zur Sonne länger werden.


    Nun steht auf einem Arbeitsblatt, dass sich Neptun schneller entlang der Ekliptik bewegt, als Uranus (obwohl Neptun weiter entfernt ist). Ist das ein Druckfehler oder kann mir das jemand erklären, warum das so ist.


    Ich freue mich auf eure Antworten. :)


    VG Kater

  • Das kann nur von der Erde aus gesehen kurzfristig zur Zeit der Opposition von Uranus sein, dann ist er sogar rückläufig. Da spiegelt sich quasi die Bewegung der Erde um die Sonne. Die absolute Bewegung von Uranus ist immer schneller als die von Neptun.

    Uranus legt jährlich etwas mehr als 4 Grad auf seiner Bahn zurück, Neptun nur rund die Hälfte.

  • Nun steht auf einem Arbeitsblatt, dass sich Neptun schneller entlang der Ekliptik bewegt, als Uranus (obwohl Neptun weiter entfernt ist). Ist das ein Druckfehler oder kann mir das jemand erklären, warum das so ist.

    Alles eine Frage der Perspektive ... Wir sehen nur den Teil der Geschwindigkeit, der quer zur Sichtlinie ist. Und zusätzlich bewegt sich die Erde selbst auch noch.

    Erde-Neptun bilden eine Sichtlinie, Erde-Uranus eine zweite Sichtlinie. Und wir haben halt die Angewöhnung, diese Sichtlinien daran zu messen, wo sie sich im Sternenhimmel irgendwo 'verlieren'.

  • Hi,


    Die Keplergeschwindigkeit auf einer Kreisbahn ist

    Vk = $\sqrt{ G M /r }$


    Deshalb, wenn ein Planet bei grösserem r um die Sonne (Masse M = Msun) umläuft, dann geht auch die Bahngeschwindigkeit runter (G Gravitationskonstante). Die Massen der Planeten sind gegenüber der Sonnenmasse vernachlässigbar (solange man sich nicht zu nah einem Planeten nähert, wodurch die Grav.Kraft eines Planeten dann grösser werden kann als die Sonnenanziehung).


    Guxtu

    https://de.m.wikipedia.org/wik…schwindigkeit_(Astronomie)

    oder

    Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt) – Wikipedia


    Im Rahmen der Oppositionsschleifen kann es von der Erde aus gesehen relative Sichtlinien(!)-Effekte geben (Stehenbleiben, Rückläufigkeit), das hat aber nichts mit dem eigentlich Zusammenhang oben zu tun.


    Guxtu

    Planetenschleife – Wikipedia
    de.m.wikipedia.org


    Planetenbahnen werden als Zweikörperproblem bezeichnet -

    Guxtu:


    Verdammte Arbeitsblätter ! ;)

    Good luck,

    Peter

  • laut Kepler bewegen sich die Planeten langsamer über den Sternenhimmel, je weiter sie entfernt sind. Das ist auch nachvollziehbar, weil die Bahnen auch mit größerer Entfernung zur Sonne länger werden

    Ne, die längere Bahn ist NICHT der Grund !


    Überleg mal: wenn ein Planet 2x so weit von der Sonne weg ist wie ein anderer, dann ist die Bahn auch 2x länger Umfang Kreisbahn U = 2 pi r). Nach Deiner Hypothese, müsste die Geschwindigkeit also wie 1/r runtergehen, also 1/2= 0.5 mal so gross sein dann. Ist sie aber nicht, sie geht wie $\sqrt{1/r}$ runter, siehe oben... Tatsächlich ist sie $\sqrt{1/2}$ = 0.7 mal so gross bei doppelter Entfernung !


    Gruss, Peter

  • Wie geht die Herleitung richtig ?


    Eine stabile Kreisbahn gibt es dann, wenn die Zentrifugalkraft (aus der Drehbewegung) und die Gravitationskraft zwischen Planet und Sonne immer gleich sind, sich also entlang der Planeten-Bahn (Planet Masse m, Sonne Masse M) immer gegenseitig aufheben.


    Zentrifugalkraft – Wikipedia
    de.m.wikipedia.org


    Zentrifugalkraft = Gravitationskraft


    m v**2 / r = G m M / r**2


    Mit r**2 multipliziert:


    m v**2 r = G m M


    Nach v aufgelöst (m fliegt raus, durch m dividieren, also hängt die Bahngeschwindigkeit nur von der Sonnenmasse ab, nicht von der Planetenmasse !!!):


    v**2 = GM / r

    v = $\sqrt{G M /r}$


    Ellipsenbahnen sind komplizierter zu rechnen. Wenn man Kreisbahn versteht, ist es auch schon ganz gut ! ;) :thumbup:


    Gruss,

    Peter

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